逆作法挖土工程實(shí)例

根據(jù)上海恒積大廈的逆作法施工實(shí)例，采用逆作法施工，該工程地上22層、地下4層，總建筑面積5.8萬(wàn)m2，基坑平面積3600m2，基坑挖土深為14m，局部電梯井深17m，為外框內(nèi)筒結(jié)構(gòu)，地下外墻為800厚地下連續(xù)墻，加400mm厚鋼筋混凝土襯墻。5個(gè)月內(nèi)做完了地下4層、地上5層，四周道路及民房位移均在5mm內(nèi)，工程結(jié)算節(jié)約費(fèi)用844萬(wàn)元。施工工期及保護(hù)周邊環(huán)境均取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。2100433B

逆作法施工的周邊環(huán)境的安全保護(hù)，應(yīng)對(duì)基坑周邊圍護(hù)墻按強(qiáng)度要求與變形要求進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)算，在施工過(guò)程中，對(duì)墻體的撓曲變形、位移進(jìn)行觀察。此外，還應(yīng)根據(jù)基坑周邊環(huán)境條件，分別對(duì)地下管線、臨近建筑、構(gòu)筑物進(jìn)行位移觀察，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即采取有效措施，以確保周邊環(huán)境的安全。

“逆作法”施工，從地面轉(zhuǎn)入施工用電為220V至380V，輸電線路位置要固定，并采用專用防水電箱。

操作人員做好安全交底工作，而人員相應(yīng)固定。

定制取土口設(shè)備，應(yīng)有專人操作，上崗做好培訓(xùn)交底，并設(shè)專人指揮。

施工用電地下施工動(dòng)力，照明線路設(shè)置了專用的防水線路，并事先按布置圖在板、梁柱中埋設(shè)了穿線鋼管，隨著地下挖土工作面的推進(jìn)，及時(shí)穿線設(shè)置防水電箱。自電箱至各電器設(shè)備的線路采用雙層絕緣電線，并架空鋪設(shè)在樓板底下。

塔式起重機(jī)（滿足上部結(jié)構(gòu)施工要求的型號(hào)）1臺(tái)自制取土設(shè)備 （根據(jù)基坑面積1臺(tái)/1500-200m2）一般不少于2臺(tái)。

中柱工程樁質(zhì)量要求：

樁位差 ±50mm 測(cè)距儀垂直度 ≤1/300 井徑儀樁質(zhì)量經(jīng)動(dòng)載測(cè)試，不得夾泥、斷樁。

地下連續(xù)墻成槽

垂直度 1/300 超聲儀地下連續(xù)墻槽底 沉渣<100mm地下連續(xù)墻每幅接頭不得夾泥

挖土、模板

墊層與砂漿找平及降水挖土

標(biāo)高 ±50mm水平儀及平水樁 （間距<2000mm）

墊層 標(biāo)高 ±15mm水平儀及平水樁 （間距<2000mm）

砂漿找平 標(biāo)高 ±1.5mm水平儀及靠尺降水

水位 模板墊層下1.5m，水位觀察井及測(cè)繩

其余鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量要求必須符合現(xiàn)行施工及驗(yàn)收規(guī)范。

地下挖土施工方法先從兩端的取土口，直接由取用取土設(shè)備挖出工作面，然后由人力從取土口的挖土工作面基坑中間開(kāi)挖。挖出的土方用雙輪手推車(chē)，運(yùn)至取土口，然后取土設(shè)備裝車(chē)外運(yùn)。

地下室樓板支模

模板設(shè)計(jì)原則根據(jù)地下室樓板結(jié)構(gòu)的形式，模板采用相應(yīng)的土模承重方法首先將基坑內(nèi)的土按施工組織設(shè)計(jì)要求挖至標(biāo)高，做好混凝土墊層，待混凝土稍硬后，按圖彈出軸線與梁邊線，并在模板的支點(diǎn)上進(jìn)一步用水泥砂漿找平，使其標(biāo)高誤差控制在“規(guī)范”要求內(nèi)，然后擱置模板。

模板拆除隨著地下挖土工作面的推進(jìn)，當(dāng)樓板板底的模板外露后，即可將模板逐塊拆下，并翻轉(zhuǎn)至下一層施工。為防止摔壞模板，拆模時(shí)應(yīng)根據(jù)模板的形式采取相應(yīng)的保護(hù)措施，并把該措施編制在施工組織設(shè)計(jì)內(nèi)。

地下室結(jié)構(gòu)相關(guān)節(jié)點(diǎn)

“逆作法”施工豎向承重體系采用地下墻及軸線樁，故地下墻與樓板梁的連接，應(yīng)事先按設(shè)計(jì)圖紙要求，在施工地墻與中柱時(shí)埋設(shè)各類節(jié)點(diǎn)鋼板及連接鋼筋。

柱梁節(jié)點(diǎn)柱梁節(jié)點(diǎn)是首先在施工中柱樁時(shí)即在相應(yīng)樓板標(biāo)高處，預(yù)埋鋼板或錨筋節(jié)點(diǎn)，待地下開(kāi)挖后暴露出節(jié)點(diǎn)后，清除節(jié)點(diǎn)上的淤泥，按設(shè)計(jì)要求焊接或機(jī)械連接各類錨固鋼筋。使樓板結(jié)構(gòu)與中柱樁的連接可靠、安全，并滿足逆作法施工狀態(tài)下的施工荷載要求。待地下室底板完成后，再由下至上施工中柱樁外側(cè)的復(fù)合柱，使完全滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。

墻、梁、板節(jié)點(diǎn)與柱梁節(jié)點(diǎn)類似，首先是在地下墻施工時(shí)在相應(yīng)的樓板標(biāo)高埋設(shè)相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)鋼板與錨筋節(jié)點(diǎn)，開(kāi)挖后的節(jié)點(diǎn)施工，復(fù)合墻施工同5.3.2條。

逆作法施工期間的結(jié)構(gòu)沉降差控制在逆作法施工期間，其余部分的結(jié)構(gòu)施工荷載主要靠中柱樁和周邊的地下連續(xù)墻承擔(dān)?？刂普麄€(gè)結(jié)構(gòu)的不均勻沉降是逆作法的關(guān)鍵技術(shù)措施之一

為提高中柱樁與周邊地下墻的垂直承載力減小沉降差，在施工地下墻與中柱樁時(shí)預(yù)埋設(shè)注漿管，并對(duì)樁底和墻底的沉渣部位進(jìn)行壓密注漿。

根據(jù)工程樁的靜載試驗(yàn)P-S曲線及地質(zhì)報(bào)告等數(shù)據(jù)，暫定一個(gè)地基垂直承載剛度，然后按實(shí)際施工的各工況荷載由計(jì)算機(jī)模擬沉降量計(jì)算，得出在極限沉降差內(nèi)（極限沉降差由設(shè)計(jì)約定，一般為20mm）上部結(jié)構(gòu)能施工至幾層。

在結(jié)構(gòu)的平面柱網(wǎng)線上和周邊連續(xù)墻軸線上設(shè)置沉降觀察點(diǎn)。一般情況下每2天觀察1次，當(dāng)上部結(jié)構(gòu)施工澆搗一層混凝土后一周內(nèi)每天觀測(cè)1次。各點(diǎn)的高程均采用2次閉合測(cè)量，得到的觀測(cè)數(shù)據(jù)先進(jìn)行三階多頂式平滑計(jì)算（由專用計(jì)算機(jī)程序）以提高數(shù)據(jù)的真實(shí)性。

根據(jù)計(jì)算機(jī)處理后的沉降觀察數(shù)據(jù)和觀察沉降時(shí)的上部荷載進(jìn)行荷載（P），沉降（S）的N次多項(xiàng)式曲線擬合（也由專用計(jì)算機(jī)程序完成）。根據(jù)得到的P-S荷載沉降擬合曲線來(lái)預(yù)測(cè)施工下一層樓板和上一層樓板結(jié)構(gòu)后的沉降差，從而協(xié)調(diào)地下、地上結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度。使整個(gè)結(jié)構(gòu)沉降差控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。

通風(fēng)措施地下施工通風(fēng)措施采用在各層地下室樓板上預(yù)留通風(fēng)口，洞口平面布置按挖土工作面的推進(jìn)路線設(shè)置，隨著地下挖土工作面的推進(jìn)，當(dāng)露出通風(fēng)口后，及時(shí)安裝大功率軸流風(fēng)機(jī)，并啟動(dòng)風(fēng)機(jī)向地下施工操作面送風(fēng)，清新空氣由各送風(fēng)口流入，經(jīng)地下施工操作面從取土口流出，形成空氣流通，保證施工工作面的安全。

鋼筋工程地下室樓板、梁與地墻、中柱樁的連接，均按設(shè)計(jì)要求采用預(yù)埋鋼板或插筋，然后與梁板內(nèi)的鋼筋電焊連接或機(jī)械連接。

混凝土工程澆混凝土采用商品混凝土，根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)的要求布置硬管直接接入地下各層樓面，并用混凝土輸送泵送料。

降水基坑降水可根據(jù)基坑深度、地質(zhì)條件、地下室結(jié)構(gòu)形式等情況采用真空深井、電滲井、噴射井點(diǎn)、輕型井點(diǎn)等方法。但降水范圍，降水量及降水速率必須經(jīng)過(guò)計(jì)算確定并滿足地下施工各工況的施工要求。

多層地下室的傳統(tǒng)施工方法是“敞開(kāi)式”，而“逆作法”是一種“封閉式”施工方法。其工藝原理是：先沿建筑物周?chē)┕さ叵逻B續(xù)墻，在建筑物內(nèi)按柱網(wǎng)軸線施工柱下支承樁，然后進(jìn)行首層施工。完成后同時(shí)施工地上、地下結(jié)構(gòu)。待地下室大底板完成后，再進(jìn)行復(fù)合柱、復(fù)合墻的施工。

逆作法施工方法是首層樓板結(jié)構(gòu)完成后，即架設(shè)專用設(shè)備，然后地下挖土施工地上結(jié)構(gòu)施工同時(shí)進(jìn)行。根據(jù)地下一層的埋深，如施工地下二層樓板開(kāi)挖深度不大于且圍護(hù)計(jì)算滿足懸挑受力要求，可直接明挖一層，施工地下二層樓板后，再地上地下同時(shí)施工。施工工藝流程逆作法，如沉降差預(yù)測(cè)不符合要求，上部結(jié)構(gòu)暫停施工。一般地下施工至3-4層，地上施工至4-5框可滿足沉降差要求。

采用“高層建筑地下室逆作法施工技術(shù)”能有效地保護(hù)周邊環(huán)境，且具有施工工期快，支護(hù)費(fèi)用省等優(yōu)點(diǎn)。

根據(jù)逆作法由地下室樓板代替支撐的特點(diǎn)，故在深基坑施工中減少了支撐費(fèi)用。

由于地上、地下同時(shí)施工，使整個(gè)工期明顯加快。

由于樓板代替支撐，其剛度遠(yuǎn)大于支撐，故周邊環(huán)境得到了有效保護(hù)。

用于高層建筑、多層地下室結(jié)構(gòu)施工及類似于地下室結(jié)構(gòu)的地下構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)施工。但地下室連續(xù)墻中柱樁沉降量必須經(jīng)過(guò)計(jì)算。

“逆作法”工法的最大特點(diǎn)是利用柱下樁及基坑周邊地下連續(xù)墻圍護(hù)作為逆作法施工期間承重地上、地下結(jié)構(gòu)的荷載及其施工荷載，利用地下室樓板，作為基坑施工的支撐。其中柱樁的深度、柱徑與地下墻的深度、厚度需經(jīng)過(guò)計(jì)算確定。

地下多層逆作法挖土采用地下室首層樓板完成后，由專用取土設(shè)備與人力相結(jié)合在樓板底下挖土，挖至下一層樓板標(biāo)高后，澆筑該層樓板結(jié)構(gòu)，然后再用相同方法挖土，澆筑樓板，如此直至地下室大底板完成。

“逆作法”施工土方，采用人力開(kāi)挖與基坑水平運(yùn)土，然后由設(shè)置在基坑兩端的取土口專用取土設(shè)備，將挖出的土方提升裝車(chē)外運(yùn)。

地下室樓板模采用土模承重，當(dāng)挖土至標(biāo)高后做出混凝土墊層，并在模板擱支點(diǎn)上用砂漿找平，直接將模板擱置在砂漿找平層上，挖土 、混凝土墊層、砂漿找平，必須按要求嚴(yán)格控制標(biāo)高誤差。

逆作法是利用主體工程地下結(jié)構(gòu)作為基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，并采取地下結(jié)構(gòu)由上而下的設(shè)計(jì)施工方法。逆作法可設(shè)計(jì)為不同的圍護(hù)結(jié)構(gòu)支撐方式，分為全逆作法、半逆作法、部分逆作法等多種形式。逆作法以結(jié)構(gòu)代替支撐，支撐剛度大，利于控制變形，還避免了資源浪費(fèi)，經(jīng)濟(jì)效益顯著，并且可以上下同時(shí)施工，增大作業(yè)面，縮短工期，是超大面積、超深基坑工程更為安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、合理的設(shè)計(jì)施工方法。（簡(jiǎn)單的講，就是地上部分和地下部分同時(shí)施工）

先沿建筑物地下室軸線或周?chē)┕さ叵逻B續(xù)墻或其他支護(hù)結(jié)構(gòu)，同時(shí)建筑物內(nèi)部的有關(guān)位置澆筑或打下中間支承樁和柱，作為施工期間于底板封底之前承受上部結(jié)構(gòu)自重和施工荷載的支撐。然后施工地面一層的梁板樓面結(jié)構(gòu)，作為地下連續(xù)墻剛度很大的支撐，隨后逐層向下開(kāi)挖土方和澆筑各層地下結(jié)構(gòu)，直至底板封底。同時(shí)，由于地面一層的樓面結(jié)構(gòu)已完成，為上部結(jié)構(gòu)施工創(chuàng)造了條件，所以可以同時(shí)向上逐層進(jìn)行地上結(jié)構(gòu)的施工。如此地面上、下同時(shí)進(jìn)行施工，直至工程結(jié)束。

高層建筑多層地下室結(jié)構(gòu)逆作法施工工法在建筑物和管線密集的地下高水位軟土地基上建造高層建筑多層地下室，對(duì)深基坑的圍護(hù)變形和土體的位移、地表和管線沉降等各項(xiàng)指標(biāo)均有嚴(yán)格要求。